PCI-E+GbE效能大增 台商突破重圍 推出低價晶片

目前超高速乙太網路(Gigabit Ethernet, GbE)控制晶片市場主要是由博通(Broadcom)、Marvell和Vitesse等國際廠商所把持，至於台灣乙太網路晶片供應商，雖然過去以價格競爭方式而在快速乙太網路(10/100 Ethernet)控制晶片市場占有一席地位，如今面對超高速乙太網路時代的來臨，卻少有廠商能夠提供超高速乙太網路控制晶片，與國際大廠相抗衡。  

造成此現象的原因來自於研發的投入及成本問題，長期以來，某些網路相關智財都被國外大廠所把持，台灣廠商若想開發新產品，就得支付龐大的專利費用。加上EDA工具的價格偏高，光罩和測試成本也一直高居不下，所以少有廠商願意真正投入開發新晶片。  

再加上主機板的對外連結介面須採用PCI Express(PCI-E)介面，才能完全發揮超高速乙太網路控制晶片的效能，具有開發PCI-E晶片能力的台灣乙太網路控制晶片商更是少數。目前PCI-E與PCI介面在電腦市場比重約為各半，前者幾乎由Marvell、博通等外商占有。  

台商切入GbE控制晶片市場  

提到台灣乙太網路晶片供應商，必然會想起瑞昱和威瀚。但進入PCI-E超高速乙太網路時代後，新加入一名生力軍鈺碩，鈺碩是於2000年由華碩轉投資成立的新公司，該公司最早是從事開發電腦主機板的周邊元件，但近來開始嘗試轉型，先後切入電源晶片與有線/無線通訊晶片市場。目前上述三家廠商皆可提供超高速乙太網路控制晶片，但只有瑞昱與鈺碩能夠提供支援PCI-E介面的超高速乙太網路控制晶片。  

鈺碩已陸續推出超高速乙太網路控制晶片L1以及10/100乙太網路控制晶片L2/L2M，兩款晶片均符合PCI-E1.1規範。鈺碩營業行銷處經理沈朝振(圖1)表示，L1是一顆10/100/1000 Base T乙太網路收發器，支援IEEE 802.1Q VLAN協議，可保證網路設備互通並保護網路設備投資。該晶片的其他特性還包含完全相容於IEEE 802.3/u/ab標準、節能，以及支援交換檢測及自動檢測等。此外，L1採用台積電0.13微米製程，因此大幅減小了面積，有助節省晶片整體成本。  

沈朝振表示，目前華碩已採用L1晶片，預計2006年3月將會量產，除了提供華碩外，鈺碩現也已開始和國內數家網通設備及主機板製造商洽談，已有部分客戶開始採用該晶片導入設計中。而華碩一向採用Marvel的乙太網路控制晶片，沈朝振表示，Marvel目前提供的超高速乙太網路控制晶片報價超過2美元，相較之下，鈺碩的產品可便宜約三分之一，鈺碩相當有信心可以在1～2年內追上Marvel在華碩心目中的地位，且超越Marvel、提供較多晶片給予華碩是指日可待。  

瑞昱推出的超高速乙太網路控制單晶片RTL8168B(NIC應用)與RTL8111B(LOM應用)，整合了10/100/1000Mbps收發器，支援PCI-E1.0a規格，可應用至主機板、筆記型電腦、嵌入式系統及轉接器(Adapter)等。  

威瀚的超高速乙太網路控制晶片Velocity系列為高效能之整合型單晶片，可應用於不同的產品上，包括一般的網卡及附加網路功能的主機板，結合媒體存取控制(MAC)層及實體(PHY)層之設計，具有耗電量低且抗干擾能力佳之特性，然該系列產品尚未支援PCI-E規格。過去該公司總經理黎少倫曾表示，於2005年中將有PCI-E介面的超高速乙太網路晶片導入量產，目前顯然該公司的開發進度有所延誤。  

提供更具競爭力的PCI-E+GbE解決方案  

在個人電腦的超高速乙太網晶片市場，PCI-E介面正逐步替代PCI介面，成為該市場的主流介面標準。這是由於PCI匯流排已成瓶頸，限制了超高速乙太網卡的傳輸速度。  

鈺碩自主開發了單一埠數PCI-E實體層晶片F1，沈朝振(圖1)表示，F1已可量產，該公司並預計於2006年第三季推出名為F2的Quad PHY晶片，將F1搭配L1，其價格會比目前市場上通用的PCI-E超高速乙太網路解決方案低。瑞昱提供的單一埠數PCI-E實體層晶片RTL8211B則採用0.15微米製程。因此，目前鈺碩與瑞昱是少數可望與國外大廠競爭的台灣業者。  

乙太網路控制晶片供應商多致力於開發PCI-E實體層晶片，希望透過提供PCI-E超高速乙太網路解決方案在市場上站穩腳步。也有部分廠商看到PCI-E超高速乙太網路市場帶來的其他商機，計畫加入提供PCI-E實體層晶片的行列。  

在USB2.0控制晶片市場頗負盛名的創惟也推出PCI-E實體層晶片，該公司技術長林志榮(圖2)表示，由於主機板、網卡等多成為PCI-E超高速乙太網路產品，也帶動個人電腦的許多周邊產品開始採用PCI-E介面。此外，將創惟提供的PCI-E實體層晶片加上一顆可程式邏輯晶片(FPGA)，便能提供尚未開發PCI-E實體層晶片的乙太網路控制晶片商，不過，林志榮表示，此種解決方案的成本較高，多數乙太網路控制晶片廠商多選擇自行開發PCI-E實體層晶片。目前，已有記憶體加速卡客戶採用創惟提供的PCI-E實體層晶片，且其產品已於2005年底上市。  

對於欲開發PCI-E實體層晶片的廠商來說，若無法自行開發，欲購買智財，通常須花費大量專利費，林志榮表示，創惟亦可提供國外廠商PCI-E實體層晶片智財，購買廠商通常須支付新台幣上千萬元。  

PCI-E激起混戰  

由於PCI匯流排已經成為瓶頸，限制了超高速乙太網卡的傳輸速度，因此市場上普遍認為PCI超高速乙太網路晶片只會是過渡產品，目前PCI-E超高速乙太網路控制晶片正逐漸成為該市場的主流介面標準。兩種介面的超高速乙太網路控制器的價格差距也正在縮小。  

然而，PCI-E實體層晶片市場為國際廠商盤據，晶片報價也守穩在2.8美元。沈朝振表示，台灣廠商加入戰局後，不僅將讓市場重新洗牌，也會讓價格區間往2.5美元或以下移動。此外，由於PCI-E的接腳比PCI少，因此尺寸更小。  

值得注意的是，國際廠商目前沒有PCI-E10/100乙太網路晶片解決方案，鈺碩推出的F1加上L2/L2M解決方案將對現有的PCI10/100乙太網路晶片解決方案市場帶來相當大的衝擊。沈朝振表示，2006年大部分的PCI10/100乙太網路解決方案會轉變成PCI-E10/100乙太網路解決方案。  

但是，既然PCI-E超高速乙太網路解決方案開始普及，為何還會有PCI-E10/100乙太網路市場的出現呢？沈朝振表示，目前10/100乙太網路晶片解決方案與超高速乙太網路晶片解決方案的出貨量相比，約是7：3，在2006年可望超過5：5，直到6：4出現時，則此比例將會暫時停止改變，因為來自新興市場如中東地區的成長力道，將會擴大10/100乙太網路晶片市場規模。  

台商延伸進軍中低階交換晶片市場  

超高速乙太網路可連接高速的交換器，台灣設備廠商的主力產品為中低階的區域網路交換器(LAN Switch)及SOHO路由器(Router)，至於台灣晶片廠商，多數可提供開放系統網路互接標準(Open System Interconnections Stanndard, OSI)第二層的區域網路交換晶片，少部分廠商已有能力提供第三層以上的交換晶片。  

在國外，乙太網路交換器多提供予大型企業用戶，傑爾系統(Agere System)資深經理劉仲禹(圖3)表示，該公司目前擁有8/24/48埠乙太網路交換晶片，主要出貨給大型企業交換器及多功能交換器製造商，預期2006年中小企業交換器市場將開始起飛。  

威瀚於2005年底推出主力客戶群在中小企業的第二層以上乙太網路交換晶片，除支援第二層標準之外，還支援部分更高層(第三層、第四層)之標準，且在24個10/100BaseX乙太網路埠，和2個10/100/1000BaseX乙太網路埠間，可提供無阻塞的資料過濾和交換，其應用範圍包括中小型企業、電信公司、通訊公司、網路社區、網路大樓及校園等。該公司並計畫在2006年開發24埠的超高速乙太網路交換晶片。  

此外，鈺碩也打算運用其在網路技術上的研發優勢，進一步切入交換器控制晶片與無線領域的基頻、MAC，及射頻晶片市場。沈朝振表示，該公司預計在2006年第三季推出5/8埠的第三層乙太網路交換晶片S1，進軍中低階乙太網路交換器市場。  

802.11n威脅乙太網路  

即便乙太網路市場的後勢看好，但隨著無線區域網路(WLAN)市場逐漸成熟，恐有部分市場受到威脅。  

Atheros於日前新發表符合802.11n草案標準的無線區域網路晶片，Atheros總裁暨執行長Craig Barratt表示，802.11n提供的300Mbps高速傳輸技術除適合應用於數位家庭內，亦可取代乙太網路在企業辦公室中的地位，因其可簡化企業布建網路線的材料、人工成本，相較乙太網路更具經濟效益。劉仲禹也表示，就大型企業用戶端來看，其未受無線區域網路影響，畢竟目前無線區域網路的主流產品速度還不夠快，未來一旦802.11n產品成熟後，確實有機會進入大型企業用戶市場。